Перспективы фармакологической коррекции острой ишемии головного мозга Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 615:616.831-005.4

ПЕРСПЕКТИВЫ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЙ КОРРЕКЦИИ ОСТРОЙ ИШЕМИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА

© 2009 А.Б. Коршунова, Н.А. Костычев, В.И. Инчина, И.Н. Чаиркин Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева Статья получена 14.09.2009 г.

Изучены нейропротективные свойства ксимедона, мексидола и фумарата 3-оксипиридина на модели глобальной ишемии головного мозга у белых крыс. Установлено, что терапевтическое применение в течение 10-ти дней ксимедона в дозе 30 мг/кг, мексидола и фумарата 3-оксипиридина в дозах 50 мг/кг существенным образом способствует восстановлению неврологического статуса экспериментальных животных при билатеральной окклюзии общих сонных артерий. Защитное действие изучали путем сравнения неврологических изменений при ишемии и на фоне введения исследуемых препаратов. Доказан выраженный нейропротективный эффект ксимедона, мексидола, фумарата 3-оксипиридина по сравнению с пирацетамом на данной модели ишемии головного мозга.

Ключевые слова: фармакологическая коррекция, ишемия головного мозга, нейропротекторы

Основные заболевания, определяющие высокий уровень смертности населения от сердечно-сосудистых заболеваний - ишемическая болезнь сердца и цереброваскулярные болезни, удельный вес которых в структуре смертности от сердечно-сосудистых заболеваний составляет соответственно 49,3% и 35,3% [8]. Заболеваемость острыми нарушениями мозгового кровообращения за последние 15 лет возросла почти в 2 раза - с 2 до 3,5-4,5 на 1000 населения в различных регионах России [4]. В последние годы наблюдается тенденция к увеличению числа цереброваскулярных заболеваний, что обусловлено «омолаживанием» инсульта, то есть все более частым развитием его у лиц работоспособного возраста (до 64 лет), и увеличением в популяции удельного веса людей пожилого возраста [1]. По данным многих исследований, соотношение ишемического и геморрагического инсультов составляет 80-85% и 15-20% [5,6]. Многие авторы подчеркивают,что соотношение частоты ишемического и геморрагического инсультов в России выше, чем в других странах мира и составляет 4:1, в то время как за рубежом это соотношение - 1:9 [3].

Независимо от причины, вызвавшей локальную ишемию мозга, развивается каскад патобиохимических изменений, приводящих к необратимому повреждению нервной ткани по механизмам некроза и апоптоза [5]. В течение 3-6 часов ядро инфаркта окружено зоной ишемической полутени (пенумброй). В таких условиях в нейрональных структурах обмен

Коршунова Анна Борисовна, аспирант. E-mail: [email protected]

Костычев Николай Александрович, аспирант. E-mail: [email protected]

Инчина Вера Ивановна, доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой фармакологии. Email: vinchina@mailru

Чаиркин Иван Николаевич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой нормальной анатомии

энергетический относительно сохранен, наблюдаются только функциональные изменения, без структурных изменений [4]. Клетки в области пенумбры можно спасти при восстановлении кровотока и использовании нейро-протекторных препаратов [12]. Однако эффективность большинства таких препаратов, показавших положительное влияние в пилотных клинических исследованиях и в экспериментах на животных, в крупных рандомизированных исследованиях не была подтверждена [11], что обусловливает поиск новых противоишемиче-ских препаратов.

Особое место среди нейропротекторов занимает отечественный препарат мексидол -производное янтарной кислоты. Является активным антиоксидантом. Снижает продукцию свободных радикалов, активизирует синтез внутриклеточного белка, нуклеиновых кислот, способствует утилизации глюкозы и интрацел-люлярному накоплению АТФ, сниженный синтез которой в условиях гипоксии и ишемии является пусковым механизмом повреждения клеток мозга [4]. Мексидол ингибирует агрегацию тромбоцитов; обладает гиполипидемиче-ским действием: уменьшает уровень общего холестерина, ЛПНП, снижает соотношение холестерин/фосфолипиды [14]. Препарат оказывает противоишемическое, антистрессорное, ноотропное, кардиопротективное, иммуномоду-лирующее действие [9].

Фумарат 3-оксипиридина — химическая субстанция, синтезированная к.х.н. Семеновым А.В. в Мордовском государственном университете им. Н.П. Огарева. В настоящее время находится на этапе экспериментального исследования. Как и все 3-оксипиридины обладает антирадикальной и антиокислительной активностью благодаря гидроксилу в пиридиновом ядре. Фумарат 3-оксипиридина оказывает ге-патопротекторный эффект на модели токсического

гепатита [13]. Ксимедон - соединение пири-мидинового ряда второй генерации, синтезированное в институте органической и физической химии им. А.Е.Арбузова КНЦ РАН. Обладает радиопротекторной, антимутагенной и стимулирующей регенерацию активностью [10].

Целью данного исследования явилось экспериментальное изучение терапевтических эффектов мексидола, фумарата 3-оксипиридина и ксимедона на модели глобальной ишемии головного мозга у белых крыс.

Материал и методы исследования: работа проводилась на 84 нелинейных половозрелых белых крысах обоего пола, массой тела 180220 г, содержащихся отдельно в стандартных условиях вивария при свободном доступе к воде и пище. Глобальная ишемия головного мозга воспроизводилась у крыс билатеральной окклюзией общих сонных артерий в сочетании с гипотензией [7]. Животных наркотизировали этаминал натрием (40 мг/кг внутри-брюшинно). Понижение артериального давления достигалось применением ганглиоблокато-ра пентамина (0,1 мл/крысу). Подопытные животные были разделены нами на 5 групп. В течение 3-х дней до операции 1-й (контрольной) группе животных вводился пирацетам (20% раствор в ампулах по 5 мл, ОАО « Биосинтез», Россия) в дозе 1600 мг/кг внутри-брюшинно, затем через 20 мин после операции, далее ежедневно однократно в течение 7 дней. В остальных опытных группах на фоне пониженного артериального давления и ишемиче-ского нарушения мозгового кровообращения проводилась коррекция повреждений с использованием цитопротекторов. Во 2-й группе изучалось влияние мексидола в дозе 50 мг/кг внутрибрюшинно. В 3-й группе в качестве противоишемического корректора использовался ксимедон в дозе 30 мг/кг, в 4-й группе -фумарат 3-оксипиридина в дозе 50 мг/кг. Ин-тактные крысы, которые на протяжении эксперимента находились на рационе вивария, составили 5-ю группу.

Особенностью изменения двигательной активности интактных крыс с течением времени явилось постепенное уменьшение, как количества посещенных квадратов камеры, так и количества вставаний на задние лапы. На 1-е

У всех экспериментальных животных оценивали ориентировочно-исследователь-ское поведение в тесте «открытое поле» по стандартной методике [2]. Тестирование повторяли в одной и той же обстановке и времени на протяжении всего эксперимента. Через 24 часа после операции у крыс регистрировали мышечный тонус и гибель животных. Полученные результаты обрабатывали методом вариационной статистики медико-биологического профиля: рассчитывали средние арифметические значения (М), ошибки средних арифметических (±т). Статистическую значимость различий оценивали по £ критерию Стьюдента и критерию х2 .

Результаты исследования и их обсуждение: регистрация выживаемости животных показала, что в контрольной группе через 24 часа после операции летальность составила 59% (22 крысы), к 7-м суткам этот показатель достиг 78% (29 животных). В группе, получавшей мексидол, через сутки после операции наблюдалась гибель 44% (7 животных), а к 7-м суткам - 50% (8 крыс) (х2<0,05). В группе, получавшей ксимедон, через 24 часа после воспроизведения глобальной ишемии головного мозга отмечалась гибель 47% (8 крыс), а к 7-м суткам - 53% (9 грызунов). Достоверных различий к группе контроля выявлено не было. В группе, получавшей фумарат 3-оксипиридина, в течение первых суток погибло 29% (4 животных) (х<0,05), к 7-м суткам от начала развития ишемического инсульта наблюдалась гибель 43% (6 крыс) (х2<0,01).

В тесте подтягивания на горизонтальной перекладине животные подвешивались передними лапами на проволоку, натянутую на высоте 20-30 см от поверхности стола. Интакт-ные крысы, имеющие физиологический тонус, быстро подтягивались и удерживались на перекладине четырьмя лапами. Невыполнение этого теста крысами опытных групп свидетельствовало о нарушении мышечного тонуса и неврологическом дефиците (табл. 1).

сутки послеоперационного периода крысы контрольной группы, т.е. крысы, получавшие пирацетам, были малоподвижными, что выражалось в уменьшении регистрируемых показателей двигательной активности. И только на

Таблица 1. Количество белых крыс, не подтянувшихся на горизонтальной перекладине

Группа сутки 3 сутки 5 сутки 7 сутки

n N % n N % n N % n N %

контроль (пирацетам) 15 16 94 5 8 63 1 4 25 1 4 25

мексидол 5 9 56* 2 8 25* 1 4 25 0 4 0

фумарат 3-оксипиридина 3 10 30 2 8 25* 0 4 0 0 4 0

ксимедон 2 8 25* 0 8 0* 0 4 0 0 4 0

Примечания: n/N - количество не подтянувшихся крыс (n) из общего количества (N); * - различия достоверны по сравнению с контрольной группой при p<0,05 (X)

7-е сутки после ишемического инсульта животные становились более активными. Динамика показателей в группах животных, получавших исследуемые препараты, по сравнению с группой контроля была различной. Под влиянием мексидола и фумарата 3-

оксипиридина отмечалось нарастание двигательной активности с 3-х - 5-х суток после операции. В то время как в группе, получавшей ксимедон, животные были подвижнее с первых суток.

Таблица 2. Влияние ксимедона, мексидола, фумарата 3-оксипиридина на двигательную активность крыс с ишемией головного мозга в тесте «открытое поле» в течение 5мин.

Группа животных Двигательная активность

перемещение вставание

М±т в % к контролю М±т в % к контролю

Интактная (1-е сутки) 91,3+13,3 786 14±2,1 778

1-и сутки ишемии

Контроль (пирацетам) 11,6±0,6 100 1,8+0,4 100

Фумарат 3- 15,2+0,5* 131 2,8±0,2*"& 156

оксипиридина

Мексидол 13,9±0,3#& 120 3,8±0,4# 211

Ксимедон 14,9+0,3 128 3,7±0,3*# 206

Интактная (3-и сутки) 79,7+17,3* 670 11,6±1,9* 552

3-и сутки ишемии

Контроль (пирацетам) 11,9+0,5 100 1,9±0,4 100

Фумарат 13,6±0,5*& 114 2,6±0,3& 137

3-оксипиридина

Мексидол 12,5±0,3#& 105 3,3±0,5* 174

Ксимедон 16,4±0,4#" 138 3,6±0,5*# 189

Интактная (5-е сутки) 54,1+13,9* 526 7,0±2,0 304

5-е сутки ишемии

Контроль (пирацетам) 10,3+0,3 100 2,3±0,5 100

Фумарат 12,6+0,5*"* 125 3,8±0,3* 165

3-оксипиридина

Мексидол 15,3±0,6*#& 149 3,0±0,4 143

Ксимедон 14,0±0,7#" 171 3,5±0,3 152

Интактная (7-е сутки) 68,0+13,9 453 8,4±2,6 336

7-и сутки ишемии

Контроль (пирацетам) 15,0+0,7 100 2,5±0,3 100

Фумарат 18,5±0,5*& 123 4,5±0,3*" 180

3-оксипиридина

Мексидол 17,8±0,5*& 119 3,5±0,3*# 160

Ксимедон 21,5±0,6*#" 143 3,8±0,3* 172

Примечания: *р!<0,05 - достоверность отличий по отношению к контрольной группе; # р2<0,05 - достоверность отличий по отношению к группе, получавшей фумарат 3-оксипиридина; А р3<0,05 - достоверность отличий по отношению к группе, получавшей мексидол; & р4<0,05 - достоверность отличий по отношению к группе, получавшей ксимедон

Выводы: результаты нашего исследования по экспериментальному изучению терапевтических эффектов мексидола, фумарата 3-оксипиридина и ксимедона на модели глобальной ишемии головного мозга у белых крыс показали выраженный церебропротек-торный эффект ксимедона, мексидола и фума-рата 3-оксипиридина по сравнению с пираце-тамом. Фумарат 3-оксипиридина в дозе 50 мг/кг достоверно повышал выживаемость животных в условиях ишемии, вызванной билатеральной окклюзией общих сонных артерий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Арсеньева, К.Е. Ноотропные препараты в лечении цереброваскулярных заболеваний // Российский медицинский журнал. - 2007. - № 4. - С. 225-229.

2. Буреш, Я. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения / Я. Буреш, О. Бу-решова, Дж.П. Хьюстон // М.: Высшая школа, 1991.- С. 135-240.

3. Варлоу, Ч.П. Инсульт. Практическое руководство для ведения больных / Ч.П. Варлоу, М.С. Деннис, Ж. ванн Гейн // СПб.: Политехника, 1998. - 629 с.

4. Виленский, Б.С. Неотложные состояния в неврологии: Руководство для врачей // СПб.: Издательство Фолиант, 2006. - 512 с.

5. Гусев, Е.И. Ишемия головного мозга / Е.И. Гусев, В.И. Скворцова // М.: Медицина, 2001. - 328 с.

6. Кадыков, А.С. Сосудистые заболевания головного мозга / А.С. Кадыжов, Н.В. Шахпаронова // М.: Миклош, 2006. - 192 с.

7. Мирзоян, Г. С. Методические указания по экспериментальному изучению препаратов для лечения нарушений мозгового кровообращения и мигрени / Г.С. Мирзоян, А.С. Саратиков, М.Б. Плотников и др. // М.: Медицина, 2005. - С. 332-338.

8. Ощепкова, Е.В. Смертность населения от сердечно-сосудистых заболеваний в Российской Федерации в 2001-2006 г.г. и пути по ее снижению // Кардиология. - 2009. - № 2. - С. 67-72.

9. Сариев, А.К. Кинетика выведение мексидлола и его глюкуроноконьюгата с мочой больных / А.К. Сариев, В.П. Жердев, Л.А. Литвинов и др.// Экспериментальная и клиническая фармакология. -1999. - №5. - С. 42-46.

10. Черепнев, Г.В. Ксимедон снижает мембранную экспрессию фосфотидилсерина / Г.В. Черепнев, Ф. Керн, Г.С. Гараев // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 2002. - № 3. - С. 40-43.

11. Шмырев, В.И. Опыт применения отечественного препарата церетон у больных в остром периоде ишемического инсульта / В.И. Шмы>грев, С.М. Кры>1жановский // Журнал неврологии и психиатрии. - 2008. - № 12. - С. 53-56.

12. Яхно, Н.Н. Болезни нервной системы: Руководство для врачей. М.: Медицина, 2005. - 744 с.

13. Semenova, E.V. Stude of hepatoprotective activity of ethylmethylgydroxypyridine fumarate and lipoate in the experimental toxic hepatitis / E.V. Semenova, V.I. Inchina // Eksp. Klin. Gastroenterol. - 2007; (6). - P. 122-5, 131.

14. Fox, E.R. A. Longitudial Study //E.R. Fox et al. // Tulane Health Res Day. - 1998. - P. 35-45.

PROSPECTS OF PHARMACOLOGICAL CORRECTION OF THE ACUTE

CEREBRAL ISCHEMIA

© 2009 A.B. Korshunova, N.A. Kostychev, V.I. Inchina, I.N. Chairkin Mordovian State University named after N.P. Ogaryov Article is received 2009/09/14

Are studied neuropretective properties of xymedon, mexidol and fumarate 3- oxypyridin on model of a global cerebral ischemia at white rats. It is established, that therapeutic application during 10-th days of xymedon in a dose of 30 mg/kg, mexidol and fumarate 3- oxypyridin in doses of 50 mg/kg significally promotes restoration of the neurologic status of experimental animals at a bilateral occlusion of common carotids. Protective action was studied by comparison of neurologic changes at an ischemia and on a background of introduction of investigated preparations. It is proved the expressed neuroprotective effect of xymedon, mexidol and fumarate 3- oxypyridin in comparison with pyracetamum on the given model of cerebral ischemia.

Key words: pharmacological correction, cerebral ischemia, neuroprotectors

Anna Korshunova, Graduate Student E-mail: [email protected]

Nikolay Kostychev, Graduate Student. E-mail: [email protected]

Vera Inchina, Doctor of Medicine, Professor, Head of Clinical Pharmacology Department E-mail: vinchina@mailru Ivan Chairkin, Doctor of Medicine, Professor, Head of Normal Anatomy Department E-mail: [email protected]